專利名稱：一種液哨式超聲乳化器及其用于植物油處理的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液哨式超聲乳化器及其用于植物油處理的方法。
背景技術(shù)：
目前，我國石化燃料油(柴油、汽油、重油等)廣泛應用于車輛、輪船、工程機械、發(fā)電機組以及燃油鍋爐、窯爐等領(lǐng)域。但普遍存在燃燒不完全，油耗高，熱效率低，有害氣體及有害物質(zhì)排放高等缺點，對大氣污染和環(huán)境破壞日益嚴重。由于超聲波燃油乳化技術(shù)能制備細小、均勻、穩(wěn)定的乳化油，且能耗小，技術(shù)日趨完善，所以越來越受到人類的重視和關(guān)注。燃油乳化器為乳化燃油的關(guān)鍵技術(shù)之一，燃油乳化器種類煩多，其中液哨式超聲乳化裝 置應用較多，效果較好?，F(xiàn)有的液哨式超聲乳化器包括設置在殼體一端的入口和設置在殼體側(cè)壁上的出口，殼體內(nèi)設有射芯、共振和設置在共振上的簧片，所述共振固定在殼體的端面上。油、水混合液經(jīng)壓力泵送入射芯，射芯產(chǎn)生高速射流，射流沖擊簧片，由油水混合液和簧片產(chǎn)生超聲波，射流和簧片超聲波發(fā)生共振，油水混合液進行乳化且達到最大能量，再經(jīng)出口送出。由于該液哨式超聲乳化器采用單一的懸臂簧片或固定式簧片，擾動頻率較低，進入液哨的油水混合液乳化不完全，因此，乳化質(zhì)量不高。植物燃油是一種可再生的能源，人類進行研究后發(fā)現(xiàn)，從植物中能找到一種比現(xiàn)在所廣泛采用的礦物能源更為有效和清潔的能源。科學家斷言，再過10到20年，社會整體技術(shù)水平再提升一個層次，能源植物將成為我們生活中依賴程度最高的物質(zhì)之一。專家認為，生物能源將成為未來可持續(xù)能源的重要部分，到2015年，預計全球總能耗將有40%來自生物能源，從而替代煤炭、石油和天然氣等石化燃料，保護能源資源，減輕能源消費給環(huán)境造成的污染。據(jù)估計，綠色植物每年固定的能量，相當于600億噸至800億噸石油，即全世界每年石油總產(chǎn)量的20倍至27倍，約相當于世界主要燃料消耗的10倍。而綠色植物每年固定的能量作為能源的利用率，現(xiàn)今還不到其總量的O. I %。植物油直接作為燃油替代石化油已引起各國的高度重視。目前，植物油的利用采用的是改變油性的方法，主要以提煉生物柴油為主，美國、德國等國家最為成熟，并己制定出使用內(nèi)燃機生物燃油需達到的各類技術(shù)制備和熱值檢測、排放環(huán)保標準，生物燃油產(chǎn)品和制造技術(shù)及工藝己非常成熟，并己由各國積極推廣使用；但是要以煉油廠模式進行規(guī)摸化生產(chǎn)，設備和產(chǎn)能受到原料品類單一制約，制造成本高于石化燃油一、三倍以上。生物柴油在內(nèi)燃機上使用由于關(guān)鍵技術(shù)未解決(即未完全分解植物油特有的長碳鏈分子結(jié)構(gòu))，發(fā)動機燃燒不充分，動力不足，殘?zhí)几?，黑煙大，發(fā)動機積碳多，故只能添加20%的生物柴油在石化柴油中混合燃燒，且工藝復雜，生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種擾動頻率高的液哨式超聲乳化器。
本發(fā)明的第二個目的在于提供一種上述液哨式超聲乳化器用于植物油處理的方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種液哨式超聲乳化器，包括設置在殼體上的入口和出口，殼體內(nèi)設有共振及設置在所述共振上的簧片，其特征在于所述入口和出口分別設置在殼體的兩端，所述共振設置在殼體的中間部位且共振的兩端分別設有簧片。上述簧片為懸臂簧片和固定式簧片的復合。為了進一步提高擾動頻率，上述共振為上下兩排。為了結(jié)構(gòu)緊固且簡單，并利于兩排共振之間形成流體通道，上述兩排共振之間的兩邊設有壓條，中間為流體通道。
為了結(jié)構(gòu)可靠，上述共振和簧片為一體化且通過壓蓋固定安裝在殼體上。為了保證相對位置的可靠性和穩(wěn)定性，上述液哨式超聲乳化器中的射芯通過鍵或銷定位。本發(fā)明的第二個目的是這樣實現(xiàn)的，上述哨式超聲乳化器用于植物油處理的方法，其特征在于將植物油和含水酒精混合液經(jīng)壓力泵泵入所述哨式超聲乳化器中進行乳化。上述植物油和含水酒精混合液中，含水酒精的含量為30% -40%。上述含水酒精中的水含量為20% -30%。上述植物油和含水酒精混合液泵入上述哨式超聲乳化器前經(jīng)過混合，所述混合包括攪拌器和混合器，所述攪拌器的攪拌槳以軸向流為主，輔以30%的徑向流，所述攪拌器罐體上設有徑向阻流片。上述植物油和含水酒精混合前依次分別經(jīng)過粗過濾、精過濾和比例調(diào)控。上述粗過濾所用過濾器為200目。上述精過濾所用過濾器為300目。上述比例調(diào)控在比例調(diào)控系統(tǒng)進行，所述比例調(diào)控系統(tǒng)包括定量泵和可調(diào)變量栗。本發(fā)明具有如下有益效果
I、本發(fā)明采用復合式簧片并設置在殼體中間，將入口和出口設置在殼體的兩端，擾動頻率從現(xiàn)有的10000HZ-100000HZ提高到近200000HZ，大幅度提高了擾動頻率，且在尾端能產(chǎn)生能量會集，使油水混合液得到充分乳化，提高了乳化質(zhì)量。本發(fā)明哨式超聲乳化器在發(fā)動機上運用，加水15%的乳化油在功率相當，扭矩相同的條件下，油耗量比純柴油油耗量平均降低O. 006kg/kw/h，節(jié)油率在8-15%，具有顯著的節(jié)能減排效果和巨大的經(jīng)濟效益。2、本發(fā)明植物油處理方法，將原多碳(C18-22)長碳鏈分子結(jié)構(gòu)進行斷鏈粉碎，并和酒精及水分子產(chǎn)生微化學反應，合成碳氫混合油包水(W/0)結(jié)構(gòu)，使之與石化燃油性質(zhì)接近。經(jīng)本發(fā)明處理的植物油與石化油功率相當，不用任何添加劑，機油使用時間增長一倍以上，發(fā)動機積碳更少，大幅度延長了發(fā)動機使用壽命。3、本發(fā)明所用植物油和含水酒精混合液中，含水酒精的含量為30% -40%，含水酒精中的水含量為20%-30%。大幅度降低了原料成本。并且，對地溝油只需進行脫水、脫渣后，采用本發(fā)明所述哨式超聲乳化器進行乳化，就能用于內(nèi)燃柴油發(fā)動機、鍋爐、簾爐燃燒，可充分利用廢棄能源，不僅節(jié)約成本，而且有利于環(huán)境保護。
4、本發(fā)明所述哨式超聲乳化器處理后的植物油用于柴油發(fā)動機，排出的CO減少20%, S02趨于0，NOx減少25%，煙度由二級降為一級，大幅度減少了環(huán)境污染。5、本發(fā)明哨式超聲乳化器結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定、可靠；本發(fā)明哨式超聲乳化器用于植物油處理的方法工藝簡單，原料易得、低廉，設備成本低，大幅度降低了生產(chǎn)成本。


圖I為本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)示意 圖2為圖I局部不意 圖3為圖I俯視具體實施方式
實施例I,參見附圖,一種液哨式超聲乳化器，包括設置在殼體上的入口 I、小口 2、出口 7，殼體內(nèi)設有射芯3、共振5和設置在共振5上的簧片4，入口 I和出口 7分別設置在殼體的兩端，射芯3通過鍵或銷定位，共振5為上下兩排且設置在殼體的中間部位，共振5與上下殼體之間及兩個共振5之間共形成三個流體通道8，共振5和簧片4為一體化結(jié)構(gòu)且通過壓蓋6固定安裝在殼體上的凹槽內(nèi)。本實施例液哨式超聲乳化器用于植物油處理的方法，其工藝包括粗過濾、精過濾、植物油和含水乙醇比例調(diào)控、混合、乳化、油氣分離、油水分離。粗過濾所用過濾器為200目，設置在輸送系統(tǒng)的泵前端，分植物油和無水酒精兩條通路；精過濾所用過濾器為300目，分植物油和無水酒精兩條通路，過濾所有的雜質(zhì)；比例調(diào)控由定量泵和可調(diào)變量泵配套組成，定量泵給植物油，可調(diào)變量泵給含水酒精，植物油和含水酒精混合液中含水酒精的含量為30%，含水酒精中的的水含量為20%。比例調(diào)控好后將植物油和含水酒精進行混合，混合系統(tǒng)包括攪拌器和混合器，攪拌器的攪拌槳以軸向流為主，輔以30%的徑向流，攪拌器罐體上設有徑向阻流片；混合后將植物油和含水酒精混合液經(jīng)壓力泵泵入哨式超聲乳化器進行乳化成乳化油，經(jīng)過油氣分離器對乳化油中的氣體進行分離，分離氣體后的乳化油便可直供燃油設備使用。實施例2,參見附圖,一種液哨式超聲乳化器,包括設置在殼體上的入口 I、小口 2、出口 7，殼體內(nèi)設有射芯3、共振5和設置在共振5上的簧片4，入口 I和出口 7分別設置在殼體的兩端，射芯3通過鍵或銷定位，共振5為上下兩排且設置在殼體的中間部位，兩排共振5之間設有壓條9，中間形成流體通道8，共振5與上下殼體之間及兩個共振5之間共形成三個流體通道8，共振5和簧片4為一體化結(jié)構(gòu)且通過壓蓋6固定安裝在殼體上的凹槽內(nèi)。本實施例液哨式超聲乳化器用于植物油處理的方法，參見實施例1，其中，植物油和含水酒精混合液中含水酒精的含量為40%，含水酒精中的的水含量為30%。實施例3,參見附圖,一種液哨式超聲乳化器,一種液哨式超聲乳化器,包括設置在殼體上的入口 I、小口 2、出口 7，殼體內(nèi)設有射芯3、共振5和設置在共振5上的簧片4，入口I和出口 7分別設置在殼體的兩端，射芯3通過鍵或銷定位，共振5為上下兩排且設置在殼體的中間部位，兩排共振5之間設有壓條9，中間形成流體通道8，共振5與上下殼體之間及兩個共振5之間共形成三個流體通道8，每一個共振5的兩端分別設有包括懸臂簧片和固定式簧片的復合簧片，共振5和簧片4為一體化結(jié)構(gòu)且通過壓蓋6固定安裝在殼體上的凹槽內(nèi)。本實施例液哨式超聲乳化器用于植物油處理的方法，參見實施例I，其中，植物油和含水酒精混合液中含水酒精的含量為35%，含水酒精中的的水含量為25%。·
權(quán)利要求
1.一種液哨式超聲乳化器，包括設置在殼體上的入口(I)、出口(7)，殼體內(nèi)設有共振(5)及設置在所述共振(5)上的簧片(4)，其特征在于所述入口(I)和出口(7)分別設置在殼體的兩端，所述共振(5)設置在殼體的中間部位且共振(5)的兩端分別設有簧片。
2.如權(quán)利要求I所述的液哨式超聲乳化器，其特征在于所述簧片(4)為懸臂簧片和固定式簧片的復合。
3.如權(quán)利要求I或2所述的液哨式超聲乳化器，其特征在于所述共振(5)為上下兩排且所述兩排共振(5 )之間的兩邊設有壓條(9 )，中間為流體通道(8 )。
4.如權(quán)利要求3所述的液哨式超聲乳化器，其特征在于所述共振(5)和簧片(4)為一體化且通過壓蓋(6)固定在殼體上。
5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的哨式超聲乳化器用于植物油處理的方法，其特征在于將植物油和含水酒精混合液經(jīng)壓力泵泵入所述哨式超聲乳化器進行乳化。
6.如權(quán)利要求5所述的哨式超聲乳化器用于植物油處理的方法，其特征在于所述植物油和含水酒精混合液中，含水酒精的含量為30%-40%。
7.如權(quán)利要求6所述的哨式超聲乳化器用于植物油處理的方法，其特征在于所述含水酒精中的水含量為20%-30%。
8.如權(quán)利要求5-7任一項所述的哨式超聲乳化器用于植物油處理的方法，其特征在于所述植物油和含水酒精混合液泵入上述哨式超聲乳化器前經(jīng)過混合，所述混合包括攪拌器和混合器，所述攪拌器的攪拌槳以軸向流為主，輔以30%的徑向流，所述攪拌器罐體上設有徑向阻流片。
9.如權(quán)利要求8所述的哨式超聲乳化器用于植物油處理的方法，其特征在于所述植物油和含水酒精混合前依次分別經(jīng)過粗過濾、精過濾和比例調(diào)控。
10.如權(quán)利要求9所述的哨式超聲乳化器用于植物油處理的方法，其特征在于所述粗過濾所用過濾器為200目；所述精過濾所用過濾器為300目；所述比例調(diào)控包括定量泵和可調(diào)變量泵。
全文摘要
一種液哨式超聲乳化器，包括設置在殼體上的入口、出口，殼體內(nèi)設有共振及設置在所述共振上的簧片，其特征在于所述入口和出口分別設置在殼體的兩端，所述共振設置在殼體的中間部位且共振的兩端分別設有簧片。所述哨式超聲乳化器用于植物油處理的方法，其特征在于將植物油和含水酒精混合液經(jīng)壓力泵泵入所述哨式超聲乳化器進行乳化。本發(fā)明液哨式超聲乳化器的擾動頻率從現(xiàn)有的10000Hz-100000Hz提高到近200000Hz，使油水混合液得到充分乳化，且結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定，可靠。本發(fā)明處理的植物油用于柴油發(fā)動機，排出的CO減少20%，SO2趨于0，NOx減少25%，煙度由二級降為一級，不僅大幅度減少了環(huán)境污染，而且工藝簡單，原料易得、低廉，設備成本低，大幅度降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號B01J19/10GK102886237SQ20111040069
公開日2013年1月23日 申請日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:成都市恒茂能源科技有限公司